鈾是什么 鈾有什么用途

鈾(Uranium)是原子序數為92的元素，其元素符號是U，是自然界中能夠找到的最重原生元素。在自然界中存在三種同位素，均帶有放射性，擁有非常長的半衰期（數十萬年~45億年）。

鈾是什么

鈾(Uranium)是原子序數為92的元素，其元素符號是U，是自然界中能夠找到的最重原生元素。鈾在1789年由馬丁·海因里希·克拉普羅特（Martin Heinrich Klaproth）發現。鈾化合物早期用于瓷器的著色，在核裂變現象被發現后用作為核燃料。

自然產生的最重的金屬。呈銀白色，具有硬度強、密度高、可延展、有放射性等特征。一般在鈾與氧、氧化物或硅酸鹽的結合中發現鈾。鈾原子能發生裂變反應，釋放大量能量從而可以應用于發電，核武器制造等領域。第二次世界大戰中盟軍的核武器計劃引發對鈾的需求，鈾的生產應運而生。到20世紀70年代，鈾的生產工業已穩固地建立起來。

鈾有什么用途

鈾核反應堆

從50年代后期開始，鈾被越來越多地用作核發電的核燃料。1kg235U核完全裂變所釋放的能量相當于燃燒2700t優質煤所放出的能量。

此外，鈾核反應堆也可用作輻照源，用于農業輻照育種、食品工業食品保鮮和滅菌，也可用于生產人造元素。在醫藥方面用于放射治療、放射免疫藥盒、造影診斷等，在工業和地質等方面用于工業探傷、自動控制、地質勘探和文物考古等。

科學研究及工業實踐證明，鈾是惟一的一次天然核燃料，核能工業必須依靠鈾。由于核能工業具有和平和軍事應用兩種目的，因此鈾便成為一種特殊商品金屬，其生產受到政治、社會和經濟多種因素的影響。20世紀40～50年代，鈾主要用于核武器，50年代以后主要用于核發電。

世界鈾的產量長期供過于需，有大量庫存。國際市場每公斤U3O8的價格從1978年初的97美元降至1990年的19.84美元。西方國家鈾年產量亦由1980年的43960t降至1985年的35278t。但在這段時期內，核電站發展迅速，1980年裝機總容量為1.35億kW，1989年增至3.18億kW。1985年鈾的年產量低于核發電的需要量。

原子彈

把常規炸藥有規律地安放在鈾的周圍，然后使用電子雷管使這些炸藥精確的同時爆炸，產生的巨大壓力將鈾壓到一起，并被壓縮，達到臨界條件，發生爆炸。或者將兩塊總質量超過臨界質量的鈾塊合到一起，也會發生猛烈的爆炸。臨界質量是指維持核子連鎖反應所需的裂變材料質量。

不同的可裂變材料，受核子的性質（如裂變橫切面）、物理性質、物料形狀、純度、是否被中子反射物料包圍、是否有中子吸收物料等等因素影響，而會有不同的臨界質量。剛好可能以產生連鎖反應的組合，稱為已達臨界點。比這樣更多質量的組合，核反應的速率會以指數增長，稱為超臨界。

如果組合能夠在沒有延遲放出中子之下進行連鎖反應，這種臨界被稱為即發臨界，是超臨界的一種。即發臨界組合會產生核爆炸。如果組合比臨界點小，裂變會隨時間減少，稱之為次臨界。核子武器在引爆以前必須維持在次臨界。以鈾核彈為例，可以把鈾分成數大塊，每塊質量維持在臨界以下。引爆時把鈾塊迅速結合。投擲在廣島的“小男孩”原子彈是把一小塊的鈾透過槍管射向另一大塊鈾上，造成足夠的質量。這種設計稱為“槍式”。